ASTM E647:
Área I e II da curva de crescimento da trincaO crescimento da trinca da/dN e o valor de limite ΔKthconforme ASTM E647 são valores característicos do material damecânica da fraturae são determinados na carga cíclica com amplitude constante.
Curva de crescimento da trincaÁrea I & Área IIVídeoValor limite ΔKthCrescimento da trinca da/dNReta de ParisSoftwareMáquinas para ensaio de materiaisOutras Informações
Curva de crescimento da fissura
Ocrescimento da trincade um material é descrito na curva de crescimento da trinca. Essa curva é subdivida em três segmentos:
- Segmento I: baixa velocidade de crescimento da trinca,valor inicial dKthonde o crescimento da trinca acabou de começar
- Segmento II: velocidade constante de crescimento da trinca, é descrita matematicamente por meio da reta de Paris,Crescimento da trinca por fadiga da/dN
- Segmento III: alta velocidade de crescimento da trinca, termina com a ruptura forçada,fator crítico de intensidade de tensão K1C
Área I e II da curva de crescimento da trinca
A ASTM E647 para determinação do valor inicial ΔKthe do crescimento da trinca de fadiga da/dN se refere às áreas I e II da curva de crescimento da trinca. O crescimento da trinca conforme ASTM E647 é determinado principalmente para materiais dúcteis. Nisso distingue-se entre a determinação do valor inicial ΔKth(área I) e do crescimento da trinca de fadiga da/dN (área II).
Ensaio de crescimento da trinca conforme ASTM E647
O ensaio de crescimento da trinca conforme ASTM E647 é executado em assim chamadas amostras CT. É utilizada uma máquina servo-hidráulica para ensaios HA 250 kN. Os valores característicos determinados são o crescimento da trinca da/dN e o valor inicial ΔKth.
Valor inicial ΔKth (área I) conforme ASTM E647
Para a determinação dovalor inicial ΔKthconforme ASTM E647a amostra é exposta no início do ensaio a cargas na faixa da geração da trinca inicial ou superior. A velocidade do crescimento da trinca desacelera cada vez mais em decorrência da redução crescente da amplitude de carga. Inicialmente a trinca cresce de maneira relativamente rápida, e no final do ensaio o crescimento da trinca desacelera cada vez mais até a paralisação da trinca e/ou pelo menos alcançar a velocidade da trinca da/dN de 10-7mm/troca de carga. Quando este ponto é alcançado, o valor ΔKth poderá ser determinado.Com este método podem ser determinados o valor inicial ΔKth(área I) e a reta de Paris (área II).
Para a determinação do valor inicial são descritos na norma ASTM E647 dois métodos:
a) Ensaio com fator de tensão R constante
Com os métodos com fator de tensão constante se reduzem para diminuição da intensidade de tensão cíclica tanto a intensidade de tensão máxima quanto a intensidade de tensão mínima.
Para evitar efeitos de retardamento em decorrência da redução da carga durante o aumento do comprimento da trinca, a seleção dos incrementos deverá ser feita de forma adequada. A ASTM E647 admite tanto o rebaixamento gradativo quanto o rebaixamento contínuo. No caso de rebaixamento gradativo, as forças (P) são constantes dentro de um incremento. Isso faz com que a intensidade de tensão aumente no curto prazo em decorrência do crescimento da trinca até a carga ser novamente reduzida. Por esse motivo, conforme a ASTM E647 o nível 10% da respectiva carga maior não deverá ser excedido e/ou a largura dos níveis deverá ser no mínimo de 0,5 mm.
b)Ensaio com intensidade de tensão máxima constante
Além dos métodos com fator R constante a ASTM E647 admite um método com fator de intensidade de tensão máxima constante. Nesse método para determinação do limite, a intensidade de tensão mínima será continuamente elevada partindo de um alto fator de intensidade de tensão cíclica até alcançar o valor de limite.
Crescimento da trinca da/dN conforme ASTM E647 (área II)
Para poder determinar ocrescimento estável da trinca da/dN conforme ASTM E647preservando a amplitude de carga, Fmáx.e Fmin.serão mantidas constantes durante toda a execução do ensaio. Em decorrência da diminuição da seção transversal de suporte e, portanto, do aumento da intensidade de tensão na ponta da trinca, a propagação da trinca acelerará.
Nessa análise podem ser determinadas a curva de crescimento geral da trinca (área II) e a reta de Paris.A determinação do valor inicial ΔKthnão é possível.
O que é a reta de Paris?
Reta de Parisé a designação para á área intermediária (área II) da curva de crescimento da trinca.
O aumento constante do comprimento da trinca com cada troca de carga (da/dN) relativo ao fator de intensidade de tensão cíclica dK é chamado de curva de crescimento da trinca. Na área intermediária (área II) a curva de crescimento da trinca pode ser matematicamente descrita com a simples lei de Paris:
Da/dN = C*(ΔK)m
Esta faixa também é chamada de reta de Paris uma vez que a curva apresenta na representação logarítmica gradiente constante nessa faixa em decorrência do crescimento estável da trinca.
Produtos adequados Software
Para otestXpert Research存在嗯procedimento de ensaio especifico对位determinação do crescimento da trinca nas áreas I e II conforme ASTM E647.
Com o procedimento de ensaio podem ser executadas tanto a alimentação elétrica quanto a determinação da curva de crescimento do rasgo.
Com o auxílio de diferentes tipos de carga podem ser automaticamente determinados os valores característicos valor inicial ΔKth, o crescimento da trinca da/dN e a reta de Paris.
Produtos adequados: Máquinas para ensaios de materiais
Para a determinação do crescimento da trinca estão disponíveis máquinas para ensaios de materiais com diferentes conceitos de acionamento para ensaios estáticos, ensaios dinâmicos e para produção da trinca inicial.
Os vibrophores podem ser utilizados对位produzira trinca inicial e para executar os ensaios conforme ASTM E647. O sistema de ensaio se baseia em um sistema de mola e massa colocado em vibração em um campo magnético gerando dessa forma uma carga dinâmica. Uma carga prévia estática é aplicada por meio de um acionamento eletromecânico integrado.
